近年来由于汽车尾气净化用的贵金属催化剂的使用日益普及,催化剂中起催化作用的铂族金属的用量逐年增加。催化剂中毒失效后,很大一部分不能再生,因而全世界每年要产生大量的废贵金属催化剂,如何适当处理并充分利用这些二次资源显得日益重要和紧迫。目前,全世界汽车催化剂年消耗的铂族金属占铂总消耗量的30%~42%,钯占56%~76%,铑占95%~ 98%,都在各自的用途中占据。近20年来,大量使用贵金属的汽车催化剂已在国际上成为一大环保技术和新材料产业,并表现出强劲的发展趋势。
钯炭催化剂回收清洁银饰用布比较好,而不用草木灰这类容易磨花银饰的替代品。变黑的银可以用擦银布擦一下,上面有的药粉,但要注意镀白金的款式要少用,因为药粉同样会对镀层有腐蚀。再在擦了之后用清水洗净饰品,把药粉去掉。至于洗银水就能不用就不用,腐蚀性更强,抛光后的银会很快的再变黑。磨砂的表面不能用擦银布擦,要用牙膏洗一下,用干布擦干!
通过自燃去碳以后剩下的粉末用马弗炉焙烧去除有机物;这一步做完以后,第二步就要使用特殊配比的硝酸和盐酸溶液对焙烧后剩余的粉末进行溶解;第三步是对溶液进行过滤,把不溶的杂质分离出来,经过多次的过滤后得到的含有钯金成分的滤液。第四步是使用还原剂对滤液进行还原。加入还原剂后,再经过一段时间的沉淀后,就得到钯金沉淀物,因为之前的溶解分离杂质,把大部分的其他金属都分离出来了,剩下的溶液中,使用的还原剂是针对钯金的,使用以后沉淀出来里面差不多都是钯元素,这时候再使用高温对沉淀物进行煅烧,就能得到纯度较高的钯金了。
钯的主要来源: 可由铂金属的自然合金分出。钯在地球上的储量,采掘冶炼较为困难,属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。 钯在地壳中的含量为1×10^-6 ,常与其他铂系元素一起分散在冲积矿床和砂积矿床的多种矿物(如原铂矿、硫化镍铜矿、镍黄铁矿等)中。立矿物有六方钯矿、钯铂矿引、一铅四钯矿、锑钯矿、铋铅钯矿、锡钯矿等,还以游离状态形成自然钯。
我们平时经常会听说钯碳含量10%,这个10%应该是钯碳中钯金属的含量(负载量)。由于干钯碳活性比较高、表面容易析氢,并且很容易自燃,因此一般使用湿钯炭比较多。对于湿钯碳,如果它的定义是:【钯碳(10%)(加约55%水湿润)】,那它表示的是湿钯碳,含水55%,负载量10%,也就是10%钯碳(含水55%)。
目前,钯碳回收主要用于生产氧化钯,然后利用氧化钯制备一系列相应的催化剂。从废钯催化剂中回收钯的关键在于钯的浸出,随着浸出方法的不同,派生出不同的工艺。目前, 普遍采用的是用硝酸或王水浸出,氨络合沉淀的工艺。由于钯催化剂中除了活性钯以外还有辅助催化剂如铜、 铝等元素,另外还有载体,如碳、硅等。对于特种催化剂,钯的回收也有所不同,目的是把金属钯提炼出来,达到高纯度和高回收率。文中所用的废钯催化剂是以二氧化硅为载体的钯催化剂,其中还含有铜和铝等成分。
钯碳催化剂废料处理的三个主要方法: 1.焚烧法,这是一种常用的方法,在高温条件下对钯碳催化剂进行去碳处理,通过碳燃烧生成二氧化碳化合物挥发,这里所说的碳就是钯碳的载体活性碳,当碳燃尽后剩余的烧灰中含有钯,将所得的烧灰进行湿法溶解,形成含钯溶液后进行还原成海绵钯后再过滤烘焙熔炼。 2.高温氯化挥发法,是指在高温条件下加入氯化物,使钯以氯化物的形式挥发,然后通过一些工艺方法吸收后再进行提纯,此种方法对设备有较大的要求,需要耐腐蚀性与抗高温,一般多为大型企业使用。 3.湿法处理法,这种方法一般在有机物多时使用,比如含焦油较多时的钯碳废料,此方法采用有机溶剂去除有机物等杂质,将钯碳废料浸溶成含钯溶液,再通过还原剂进行还原出钯粉来,然后过滤熔炼成金属钯。
钯碳催化剂是可以反复套用的,而在使用一段时间后也是会失活失效,从而形成钯碳废料。因为钯碳催化剂具有可回收的特点,这主要是因为失效的钯碳催化剂中,还有一定数量的金属钯,所以对废钯碳催化剂的二次再利用,就是对钯碳废料中的钯金进行还原提炼处理。使用高温氯化挥发法,则需要特殊材料的高温炉。还有一个有机溶剂湿法处理,这种方法主要问题是耗费比较高的有机试剂,所以仅是适用在焦油污染严重的情况。
废钯碳催化剂是以活性碳为载体的含钯催化剂,粒度的大小为5~8mm,含钯量为百分之零点五,属于低含量的废料,这种废钯碳回收时处理较繁琐,多用于工业中一些产品的合成,精制,或豆油加氢反应等。在使用后失效的废钯碳中还含有少许Pd含量,更多的是大量的水分与有机物,这种的废钯碳有些还含有浓厚刺鼻的味道。